Cómo compensan los mosquitos macho el hecho de tener un solo cromosoma X

La mayoría de la gente estaría de acuerdo en que los mosquitos se encuentran entre las especies más molestas del planeta. Nos mantienen despiertos toda la noche con sus alas gimiendo y zumbando, mientras buscan una manera de mordernos y chuparnos la sangre. Sin embargo, los mosquitos son más que una simple molestia: también pueden transmitir toda una serie de enfermedades graves, a veces mortales. Una de las enfermedades más peligrosas que pueden transmitir los mosquitos es la malaria, una enfermedad que afecta a millones de personas y causa cientos de miles de muertes cada año, principalmente en países africanos. La malaria es causada por los parásitos Plasmodium, que se transmiten a través de las picaduras de mosquitos, específicamente los de los pantanos (Anopheles). Es importante destacar que sólo las hembras pican, ya que necesitan los nutrientes de la sangre para producir huevos. Por lo tanto, los científicos están interesados ​​en comprender los mecanismos responsables de las diferencias moleculares entre los mosquitos machos y hembras, ya que esto podría ayudarnos a desarrollar nuevas formas de combatir la malaria.

Al igual que los humanos, el sexo de un mosquito está determinado por los cromosomas sexuales: las hembras tienen dos cromosomas X (XX), mientras que los machos tienen un cromosoma X y un cromosoma Y (XY). Esto puede ser problemático, ya que los hombres tienen solo la mitad de genes del cromosoma X que las mujeres y, por lo tanto, tendrían solo la mitad de proteínas del cromosoma X. Para compensar esto, debe haber una manera de aumentar la expresión de los genes del cromosoma X en los hombres. Sin embargo, nadie sabía cuál podría ser este mecanismo en los mosquitos.

Agata Kalita del grupo de la Dra. Claudia Keller Valsecci, primera autora del estudio y financiado por una beca del Boehringer Ingelheim Fonds (BIF), encabezó la investigación. Colaboraron con los grupos de la Dra. María Felicia Basílicata en el Centro Médico de la Universidad de Mainz, el Dr. Eric Marois en la Universidad de Estrasburgo en Francia y el Profesor Franjo Weissing en la Universidad de Groningen en los Países Bajos. Juntos, los investigadores descubrieron que la proteína SOA (activación de los cromosomas sexuales) es el regulador clave que equilibra la expresión del gen del cromosoma X en los mosquitos macho. Descubrieron que SOA funciona uniéndose a los genes del cromosoma X y aumentando su expresión, pero sólo en los machos. Los mosquitos hembra, por el contrario, sólo producen una pequeña cantidad de SOA muy corto y no funcional.

Kalita comentó sobre el estudio: "Equilibrar la expresión genética en los cromosomas sexuales es esencial para el desarrollo en algunas especies. Sin embargo, otras no tienen tal mecanismo en absoluto. Inesperadamente, descubrimos que en los mosquitos, no es necesario equilibrar la expresión del cromosoma X mediante SOA. para el desarrollo, pero les da a los hombres una ventaja". Keller Valsecci añadió: "Esta es una pista importante sobre cómo pueden haber evolucionado en primer lugar los mecanismos que equilibran la expresión genética en los cromosomas sexuales". Basílicata, coautor principal, enfatizó: "Comprender los principios moleculares que actúan sobre los cromosomas sexuales nos ayudará a comprender las diferencias entre hombres y mujeres en diversas patologías humanas".

Los hallazgos del grupo, que se publicaron en la revista Nature, marcan un importante paso adelante en nuestra comprensión de cómo se equilibra la expresión genética en los cromosomas sexuales. Los investigadores especulan que la manipulación genética de genes que afectan exclusivamente a un sexo podría ser una estrategia útil para reducir el número de mosquitos hembras chupadores de sangre, lo que sería de gran ayuda en la lucha contra la malaria.

Por su participación en el estudio, Agata Kalita recibió una mención de honor del Premio Internacional Birnstiel de Investigación Doctoral en Ciencias Biológicas Moleculares 2023.